Circuitos Electricos Industriales

INSTALACIONES INDUSTRIALES I

DARDO FERNNDEZ GUZMN Pgina 1

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMN

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGA

CARRERA DE INGENIERA ELCTRICA

IIINNNSSSTTTAAALLLAAACCCIIIOOONNNEEESSS EEELLLCCCTTTRRRIIICCCAAASSS IIINNNDDDUUUSSSTTTRRRIIIAAALLLEEESSS III

TRABAJO DIRIGIDO POR ADCRIPCIN PARA OBTENER EL DIPLOMA ACADMICO DE LICENCIADO EN:

INGENIERA ELCTRICA

Postulante: DARDO FERNANDEZ GUZMN Tutor: Ing. WALTER COSSIO

COCHABAMBA - BOLIVIA SEPTIEMBRE, 2002

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



INDICE GENERAL

FICHA RESUMEN Capitulo I ELEMENTOS DE UN PROYECTO

Pgina

1.1. Introduccin.... 1 1.2. Datos para la elaboracin de un proyecto .. 2 1.2.1. Condiciones de suministro de energa elctrica ....... 2 1.2.2. Caractersticas de las cargas.... 2 1.3. Concepcin del proyecto .. 2 1.3.1. Divisin de la carga en bloques ...... 3 1.3.2. Localizacin de los tableros de distribucin terminal ... 3 1.3.3. Ubicacin del tablero de distribucin general ... 3 1.3.4. Localizacin de la subestacin ... 3 1.3.5. Definicin de los Sistemas .. 5 1.4. Medio Ambiente ... 13 1.4.1. Temperatura Ambiente 13 1.4.2. Altitud . 13 1.4.3. Presencia de Agua ......... 14 1.4.4. Presencia de Cuerpos Slidos . 14 1.4.5. Presencia de Sustancias Corrosivas o Poluentes 14 1.4.6. Vibraciones . 15 1.4.7. Radiaciones Solares . 15 1.4.8. Rayos.. 15 1.4.9. Resistencia elctrica del Cuerpo Humano 15 1.4.10.Contacto de las Personas con Potencial de Tierra .. 15 1.5. Grados de Proteccin .. 16 1.6. Proteccin contra Riesgo de Incendio y Explosin . 17 1.7. Clculos Elctricos 17 1.7.1. Consideraciones sobre las Curvas de Carga ...... 17 1.7.2. Determinacin de la Demanda ...... 24 1.7.3. Determinacin de los Conductores 27 1.7.4. Determinacin de las Corrientes de Corto Circuito . 27 1.7.5. Determinacin de los Valores de Partida de los Motores 27 1.7.6. Determinacin de los Dispositivos de Comando y Proteccin .. 28 1.7.7. Clculo de la Malla de Tierra .. 28 1.7.8. Diagrama Unificar . 28 1.7.9. Memorial Descriptivo . 30 1.8. Simbologa . 30

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



CAPITULO II DIMENCIONAMIENTO DE CONDUCTORES ELECTRICOS Pgina

2.1 Introduccin 33 2.2 Tipos de Conductores 33 2.3 Sistema de Distribucin 34 2.3.1 Sistema de Conductores Vivos 35 2.3.2 Sistema de Aterramiento .. 36 2.4 Criterio para la Divisin de Circuitos .. 41 2.5 Criterio para el Dimensionamiento de la Seccin Mnima de los Conductores 42 2.5.1 Criterio de la Capacidad de Conduccin de Corriente 42 2.5.2 Criterio de Limite de Cada de Tensin . 59 2.5.3 Criterio de Capacidad de Corto Circuito . 63 2.6 Dimensionamiento de la Seccin del Conductor Neutro 67 2.7 Dimemsinamiento de la Seccin del Conductor de Proteccin 68 2.8 Barras . 69 2.9 Dimensionamiento de Electroductos . 71 2.9.1 Electroductos . 71 2.9.2 Zanjas . 72 2.9.3 Canaletas 75 2.9.4 Bandejas . 75 CAPITULO III FACTOR DE POTENCIA

Pgina

3.1 Introduccin 85 3.2 Factor de Potencia 85 3.2.1 Conceptos Bsicos .. 85 3.2.2 Causas del Bajo Factor de Potencia . 86 3.2.3 Consideraciones Bsicas sobre la Legislacin del Factor de Potencia 87 3.3 Caractersticas Generales de los Capacitares . 88 3.3.1 Principios Bsicos . 88 3.3.2 Capacidad . 88 3.3.3 Energa Almacenada 89 3.4 Caractersticas Constructivas 89 3.4.1 Caja 89 3.4.2 Armadura .. 91 3.4.3 Dielctrico . 91 3.4.4 Liquido de Impregnacin 92 3.4.5 Resistor de Descarga . 92 3.5 Caractersticas Elctricas 92 3.5.1 Conceptos Bsicos .. 92 3.6 Aplicacin de los Capacitares en Derivacin . 93 3.6.1 Instalaciones en Proyecto 98 3.6.2 Instalaciones en Operacin . 106 3.6.3 Aplicaciones Especificas . 109 3.7 Correccin del Factor de Potencia 113 3.7.1 Mtodos Utilizados 113 3.8 Conexin de los Capacitares en Bancos .. 118

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



3.8.1 Conexin en Serie . 118 3.8.2 Conexin en Paralelo 119 CAPITULO IV CORTO CIRCUITO EN LAS INSTALACIONES ELECTRICAS

Pgina

4.1 Introduccin.. 120 4.2 Anlisis de las Corrientes de Corto Circuito . 120 4.2.1 Formas de Onda de las Corrientes de Corto Circuito .. 120 4.2.2 Ubicacin de las Fuentes de las Corrientes de Corto Circuito 121 4.2.3 Formulacin Matemtica de las Corrientes de Corto Circuito . 122 4.3 Sistema Base y Valores por Unidad 126 4.3.1 Sistema Base .. 126 4.3.2 Valores por Unidad . 126 4.4 Tipos de Corto Circuito . 127 4.4.1 Corto Circuito Trifsico.. 127 4.4.2 Corto Circuito Bifsico .. 128 4.4.3 Corto Circuito Fase-Tierra . 128 4.5 Determinacin de las Corrientes de Corto Circuito .. 130 4.5.1 Impedancia del Sistema . 130 4.5.2 Metodologa de Clculo . 130 4.5.3 Secuencia de Clculo 132 4.6 Contribucin de los motores de Induccin en las Corrientes de Falla 146 4.7 Aplicacin de las Corrientes de Corto Circuito 149

4.7.1 Solicitaciones Electrodinmicas de las corrientes de Corto Circuito ... 149 4.7.2 Solicitacin Trmica de las corrientes de Corto Circuito .. 153 CAPITULO V MOTORES ELECTRICOS

Pgina

5.1 Caractersticas Generales . 156 5.1.1 Motores de Corriente Continua . 156 5.1.2 Motores de Corriente Alterna . 157 5.2 Motores Asncronos Trifsicos con Rotor Jaula de Ardilla ... 159 5.2.1 Potencia Nominal .. 159 5.2.2 Tensin Nominal .. 160 5.2.3 Corriente Nominal 160 5.2.4 Frecuencia Nominal 160 5.2.5 Factor de Servicio 160 5.2.6 Perdidas Ohmicas .. 160 5.2.7 Vida til . 161 5.2.8 Clases de Aislamiento . 161 5.2.9 Elaboracin de la Temperatura . 162 5.2.10 Ventilacin . 163 5.2.11 Rgimen de Funcionamiento . 166 5.2.12 Torque Mecnico . 170 5.2.13 Categora .. 172

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



5.2.14 Tipos de Conexin 172 CAPITULO VI PARTIDA DE MOTORES ELECTRICOS DE INDUCCION

Pgina 6.1 Introduccin .. 178 6.2 Inercia de las Masas 178 6.2.1 Momento de Inercia del Motor 179 6.2.2 Momento de Inercia de la carga 179 6.3 Torque . 180 6.3.1 Torque del Motor . 180 6.3.1.1 Torque medio del Motor .. 181 6.3.2 Torque de la Carga . 182 6.3.2.1 Torque Medio de la Carga . 185 6.4 Tiempo de Aceleracin de un Motor . 186 6.4.1 Influencia de la Partida de un Motor sobre el Consumo y la Demanda de Energa Elctrica 192 6.4.2 Influencia de las Partidas Frecuentes sobre la Temperatura de Operacin del Motor 193 6.5 Tiempo de Rotor Bloqueado .. 197 6.6 Sistema de Arranque de Motores . 197 6.6.1 Arranque Directo 197 6.6.2 Arranque con Llave Estrella-Triangulo . 198 6.6.3 Arranque a Travs de Llave Compensadora 200 6.6.4 Arranque a Travs de Reactancia 202 6.6.5 Arranque a Travs de la Conexin Dahlander .. 202 6.7 Cada de Tensin en el Arranque de Motores de Induccin . 204 6.7.1 Cada de Tensin en el Arranque de un Solo Motor .. 204 6.7.2 Cada de Tensin en la partida simultanea de 2 o mas motores . 211 6.8 Partida de Motores de Induccin a Travs de Conversores de Frecuencia 218 6.9 Contribucin de la Carga en la Cada de Tensin durante la Partida de Motores de Induccin .. 221 6.10 Elevacin de la Tensin Nominal de Motores de Potencia Elevada . 224 6.11 Sobre Tensiones de Maniobra 225 ANEXOS BIBLIOGRAFA Ze

on P

DF D

river

Tria

l

www.

zeon

.com.

tw



FICHA RESUMEN E l presente t rabajo de adscr ipcin consis te en la e laborac in de una gua de tex to para la mater ia ELC-267 Ins talaciones E lct r icas Indust r ia les I , de l Depar tamento de E lect r ic idad que forma par te del curr culum de la Carrera de Ingenier a E lct r ica. E l contenido es t basado en temas espec f icos estudiados en c lases, real i zado por e l Docente de la mater ia Ing. W al ter Cosso y basado en bib l iograf a de normas in ternacionales y naciona les, pub l icac iones per t inentes y e l Reglamento de Ins talaciones E lct r i cas de la Sociedad de Ingenieros de Bol iv ia (SIB) . E l t rabajo es ta compuesto de 6 cap tu los , que ref le jan los d iversos aspectos que son necesar ios para la e laborac in de una gua de tex to en su pr imera par te de Ins talaciones E lct r i cas Indust r ia les, e l cual cont iene los s iguientes aspectos:

Los e lementos necesar ios para la e laboracin de un adecuado proyecto de una insta lac in elct r ica indust r ia l . As tambin, e l determinar una acer tada metodologa para la concepcin de dicho proyecto e lc t r ico .

El anl is is detal lado de las condic iones, caracter st i cas de la insta lac in y de las cargas exis tentes para d imens ionar los conductores en forma cor recta, asegurando una adecuada operacin de los equipos, adems proporc ionando conf iabi l idad en el desempeo del s is tema y la protecc in del personal que la opera.

El mejoramiento del fac tor de potencia , caracter s t icas de los capaci tores, as como, los puntos de conex in para la l iberac in de carga, reducc in de la cor r iente de carga y e levacin del n ive l de tens in.

El clcu lo y anl is is de las corr ientes de corto c i rcu i to en las insta lac iones elct r i cas, los t ipos de cor to c i rcui to ex is tentes y la determ inacin de sus valores para real izar un adecuado proyecto de protecc in y coord inacin.

Las caracter s t icas de los motores e lc t r icos, poniendo pr inc ipa l nfasis en los motores asncronos, con rotor jau la de ardi l la con sus caracter st icas pr incipales, adems, la in f luenc ia del medio ambiente, los d i ferentes t ipos de rgimen de funcionamiento , t ipos de conexin y ot ros aspectos.

El c lcu lo de un s istema de par t ida de los motores, adecuado a las caracter s t icas del s i s tema de a l imentacin, para evi tar una cada de tensin fuera de los l m i tes estab lec idos por la concesionar ia .

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



CAPITULO I

ELEMENTOS DE UN PROYECTO 1.1. INTRODUCION

La elaboracin de un proyecto de una instalacin elctrica industrial debe estar precedida por el conocimiento de datos relacionados con las condiciones de suministro y de las caractersticas de la industria en general.

Normalmente el proyectista recibe del interesado un conjunto de planos de la industria, conteniendo como mnimo los siguientes detalles:

a) Planos de Ubicacin

Que tiene la finalidad de situar la obra dentro del contexto urbano. b) Planos arquitectnicos del rea

Que contiene toda el rea de Construccin e indica con detalle todos los ambientes de produccin, oficinas, depsitos, etc.

c) Planos con la disposicin fsica de las Mquinas

Indica una proyeccin aproximada de las mquinas debidamente ubicadas con la indicacin de los motores y sus respectivos tableros de control.

d) Planos de Detalles

Que contienen todas las particularidades del proyecto de arquitectura que se vayan a construir como ser: - Vistas y cortes del galpn industrial. - Detalles sobre la existencia de puentes girantes en los recintos de produccin. - Detalle de columnas y vigas de concreto y otras particularidades de construccin. - Detalle de montaje de mquinas de grandes dimensiones.

Durante la fase de proyecto es tambin importante conocer los planes de expansin de la

empresa, los detalles del aumento de carga y si es posible conocer el rea donde se instalarn.

Cualquier proyecto elctrico de una instalacin industrial debe considerar los siguientes aspectos:

a) Flexibilidad

Es la capacidad que tiene la instalacin de admitir cambios en la ubicacin de maquinas y equipos, sin comprometer seriamente las instalaciones existentes.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



b) Accesibilidad

Es la facilidad de acceso a todas las mquinas y equipos de maniobra. c) Confiabilidad

Representa el desempeo del sistema con relacin a las interrupciones, tambin asegura la proteccin e integridad de los equipos y de aquellos que los operan.

1.2. DATOS PARA LA ELABORACION DEL PROYECTO

Adems de los planos anteriormente mencionados, se debe tener conocimiento de los siguientes datos: 1.2.1. CONDICIONES DE SUMINISTRO DE ENERGA ELCTRICA.

La concesionaria debe indicar al interesado la informacin necesaria, como ser:

- Garanta de suministro de energa en condiciones satisfactorias. - Variacin de tensin. - Tipo de Sistema. - Capacidad de corto circuito actual y futuro. - Impedancia reducida en el punto de suministro.

1.2.2. CARACTERSTICAS DE LAS CARGAS

Esta informacin se puede obtener del responsable tcnico del proyecto industrial, o por medio del manual de especificacin de los equipos. Los datos principales son:

a) Motores - Potencia - Tensin - Corriente - Frecuencia - Nmero de polos y fases - Conexiones posibles - Rgimen de funcionamiento. b) Hornos a Arco - Potencia del horno - Potencia de Corto Circuito del horno - Tensin - Frecuencia

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



- Potencia del trasformador del horno - Factor de severidad

c) Otras Cargas Existen otras cargas singulares como mquinas accionadas por sistemas computarizados en los cuales la variacin de tensin debe ser mnima, razn por la cual requieren alimentadores exclusivos. Este tipo de cargas y otros especiales merecen un estudio particular por parte del proyectista.

1.3. CONCEPCIN DEL PROYECTO

Se puede seguir los siguientes pasos como una metodologa para la concepcin del proyecto elctrico: 1.3.1. DIVISIN DE LA CARGA EN BLOQUES

En base a los planos que contienen la disposicin fsica de las mquinas se debe dividir la carga en bloques. Cada bloque debe corresponder a un tablero de distribucin con alimentacin y proteccin individual.

Para escoger los bloques se debe considerar los sectores individuales de produccin como tambin la cantidad de carga tomando en cuenta la cada de tensin que se da para cada bloque.

Cuando un determinado sector ocupa un rea de grandes dimensiones, puede ser dividido en dos bloques de carga, dependiendo de la cada de tensin al que estaran sometidos cuando estos estn alejados del centro de comando.

Tambin, cuando un determinado sector de produccin esta instalado en un rea fsicamente aislado de otros sectores, se debe tomar como un bloque de carga individualizado.

Se debe considerar que se puede agrupar sectores de produccin en un solo bloque de carga, siempre y cuando la cada de tensin en los terminales de las mismas sea la adecuada.

1.3.2. UBICACINDE LOS TABLEROS DE DISTRIBUCIN TERMINAL Su ubicacin debe satisfacer las siguientes condiciones:

a) En el centro de la carga. b) Cerca de los alimentadores principales. c) Alejado de lugares de transito de funcionarios. d) En ambientes bien iluminados. e) En locales de fcil acceso. f) En lugares no sujetos a gases corrosivos, inundaciones, etc. g) En ambientes con temperatura adecuada.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



A los tableros que comandan motores se denomina Centro de Control de Motores (CCM). Si los tableros contienen componentes para el comando exclusivo de la iluminacin se denominan Tableros de Distribucin de Luz (TDL).

1.3.3. UBICACIN DEL TABLERO DE DISTRIBUCIN GENERAL

Se ubica de preferencia en la subestacin o en un rea contiguo a esta. Se denomina tambin Tablero General de Fuerza (TGF).

1.3.4. UBICACIN DE LA SUBESTACIN

El lugar donde se instalara la subestacin, se selecciona basndose en el plano arquitectnico y tomando en cuenta las exigencias del rea de construccin, como tambin se puede decidir tomando en cuenta la seguridad de la industria principalmente cuando el producto de fabricacin es un producto de alto riesgo. Se puede elegir tambin el lugar tcnicamente adecuado, de tal manera que no este muy alejado de la carga, para no utilizar alimentadores largos y de seccin elevada. Industrias formadas por dos o mas unidades de produccin fsicamente separados, permiten mayor flexibilidad para la eleccin de la subestacin. El proceso para determinar el centro de carga se define por el clculo del baricentro de los puntos considerados como centro de carga y que corresponden a la potencia demandada de cada unidad de produccin y sus respectivas distancias al origen de un eje de referencia, conforme a las siguientes ecuaciones:

n

nn

PPPPPXPXPXPX

X

321

332211

n

nn

PPPPPYPYPYPY

Y

321

332211

EJEMPLO DE APLICACIN Considerar las potencias y las distancias que se dan en el grfico y hallar el centro de carga

Ze

on P

DF D

river

Tria

l

www.

zeon

.com.

tw



FIGURA 1.1

FIGURA 1.2

COORDENADAS PARA DETERMINAR EL CENTRO DE CARGA

1000300750500225100032030032075020050015022560

X

)(8,235 mX

MURO EXTERNO

P1 225 Kw

P5 1000 Kw

P2 500 Kw

P4 300 Kw

P3 750 Kw

RED DE LA CONCESIONARIA

P1

P2

P3

P4

P5

C

60 150 200 320

150

110

60

40

Y

X

89,8

235,8 Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



100030075050025075015022515030011050060100040

Y

)(8.89 mY

Las coordenadas X y Y indican la ubicacin adecuada de la subestacin, desde el punto de vista de carga.

1.3.5. DEFINICIN DE LOS SISTEMAS

a) Sistema Primario de Suministro La alimentacin de una industria en la mayora de los casos de responsabilidad de la concesionaria de energa elctrica. Por lo que, el sistema de alimentacin siempre queda limitado a la capacidad de las lneas de suministro existentes en el rea del proyecto. Cuando una industria es de cierta capacidad y la produccin exige elevada continuidad de servicio, hace que sea necesario realizar inversiones adicionales buscando recursos alternativos de suministro, tales como la construccin de un nuevo alimentador o la adquisicin de generadores de emergencia. Las industrias de una forma general, son alimentadas por uno de los siguientes tipos de sistemas: Sistema Radial Simple Es aquel en que el flujo de potencia tiene un solo sentido de la fuente hacia la carga. Es el tipo mas simple de alimentacin industrial y el mas utilizado. Pero presenta baja confiabilidad, debido a la falta de recursos de maniobra en caso de prdida del circuito de distribucin de energa, pero en compensacin, su costo es reducido comparado con otros sistemas por el hecho de que cuenta solamente con equipos convencionales y de larga duracin.

FIGURA 1.3

ESQUEMA DEL SISTEMA RADIAL SIMPLE

Sistema Radial con Recurso Es aquel en que un sentido de flujo de potencia puede variar de acuerdo con las condiciones de carga del sistema.

CIRCUITO DE DISTRIBUCION BARRA SE INDUSTRIA Ze

on P

DF D

river

Tria

l

www.

zeon

.com.

tw



Dependiendo de la posicin de los seccionadores colocados entre los circuitos de distribucin y del poder de maniobra, este sistema puede ser operado como: - Sistema Radial en anillo abierto - Sistema Radial Selectivo

FIGURA 1.4

SISTEMA RADIAL CON RECURSO Este tipo de sistema con recurso presenta una mayor confiabilidad pues la prdida eventual de uno de los circuitos de distribucin no afecta el suministro de energa a la industria. Excepto durante el periodo de maniobra de los seccionadores considerando una operacin manual y operando radialmente. Los sistemas con recurso presentan costos elevados, debido al uso de equipos mas caros y sobre todo por el dimensionamiento de los circuitos de distribucin, ya que estos deben poseer capacidad individual suficiente como para suministrar a la carga por si solos, cuando existe salida de uno de ellos. Estos sistemas pueden ser alimentados de uno o mas fuentes de suministro de la concesionaria, mejorando la confiabilidad de suministro.

b) Sistema primario de distribucin Interna Cuando la industria posee 2 o mas subestaciones, que estn alimentadas desde la concesionaria se puede proceder a la energizacin de los sistemas utilizando:

SE INDUSTRIA

BARRA 2

BARRA 1

CIRCUITO DE DISTRIBUCIN 2

CIRCUITO DE DISTRIBUCIN 1

LLAVE

LLAVE

LLAVE

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Sistema Radial Simple

FIGURA 1.5 Sistema Radial con Recurso Los puntos de consumo sectoriales poseen alternativas de entrega de energa a travs de los circuiros de alimentacin. Como se indica en la figura en los que los puntos de consumo sectorial poseen alternativas de suministro a travs de los circuitos de alimentacin. Se observa que cada barra de las subestaciones est provista de seccionadores automticos o manuales, pudiendo estar estas con la posicin normalmente abierto o normalmente cerrado, de acuerdo a una mejor distribucin de carga en los dos alimentadores.

FIGURA 1.6

c) Sistema Secundario de Distribucin

Red Concesionaria

Sector 3SE

Sector 2SE

Sector 1SE

Circuito de Distribucin

Sector 1

SE

Sector 2

SE

Sector 3

SE

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Este sistema se puede dividir en:

Circuitos Terminales de Motores

El circuito terminal de motores consiste en 2 o 3 conductores (monofsicos, bifsicos o trifsicos), que conducen corriente en una tensin dada, desde un dispositivo de mando y proteccin hasta un punto de utilizacin.

FIGURA 1.7

Los circuitos terminales deben obedecer algunas reglas bsicas las cuales son: - Deben contener un dispositivo de seccionamiento en su origen para fines de mantenimiento, el

cual debe desconectar tanto al motor como a su dispositivo de comando. Pueden ser utilizados: Seccionadores Interruptores Disyuntores Fusibles Contactores

Adems estos circuitos deben: - Contener un dispositivo de proteccin contra corto circuito en su origen. - Contener un dispositivo de comando capaz de impedir una partida automtica del motor. - Contener dispositivos de accionamiento al motor, de forma a reducir la cada de tensin en la

partida a un valor igual o inferior al 10% o de conformidad con las exigencias de carga. - Preferentemente cada motor debe ser alimentado por un circuito terminal individual. - Cuando un circuito terminal alimenta mas de un motor u otras cargas, los motores recibirn

proteccin contra sobrecarga en forma individual. En este caso la proteccin contra corto circuito debe ser hecha por un dispositivo nico ubicado al inicio del circuito terminal. Circuitos de Distribucin

M

M

M

M

SE CCM

Circuito Terminal

Circuito de Distribucin

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Son los circuitos que derivan del tablero general de fuerza y alimentan uno o mas centros de mando (CCM y TDL). Los circuitos de distribucin deben ser protegidos en el punto de origen a travs de disyuntores o fusibles de capacidad adecuada a la cargas y a las corrientes de corto circuito. Los circuitos deben poseer un dispositivo de seccionamiento para proporcionar condiciones satisfactorias de maniobra

Recomendaciones generales sobre circuitos terminales y de distribucin Los circuitos terminales y de distribucin consideraran las siguientes recomendaciones prcticas con respecto al proyecto: - La menor seccin transversal de un conductor para circuitos terminales de motores es de 4

mm2. - Se debe prever en lo posible una capacidad de reserva de los circuitos de distribucin en caso

de aumento de cargas futuras. - Se debe dimensionar circuitos de distribucin distintos para iluminacin y fuerza. - Se debe prever como reserva en los tableros generales de fuerza y centros de control de

motores, circuitos de distribucin y terminales respectivamente para casos de expansin de carga en cantidad racional en funcin de las caractersticas del proyecto. En este caso no existen conductores conectados sino que existe suficiente cantidad de electroductos de reserva. Las cargas se deben distribuir lo mas uniformemente posible entre las fases.

Constitucin de los circuitos terminales y de distribucin

Se constituyen de: - Conductores Son usados conductores aislados, unipolares y multipolares, estos estn comnmente instalados en:

Electroductos Son utilizados electroductos de PVC o de hierro galvanizado. Los primeros son aplicados generalmente empotrados en paredes, pisos o techos. Los segundos son generalmente utilizados cuando se necesita de una proteccin mecnica adecuada para el circuito. La utilizacin de electroductos debe seguir los siguientes criterios:

Dentro de los electroductos se instalan cables aislados y unipolares y no se permite la

utilizacin de conductores desnudos. En instalaciones internas donde no existe transito de vehculos pesados, los electroductos

de PVC se entierran a una profundidad igual o mayor a 0.25 m. En instalaciones externas sujetas a transito de vehculos livianos, los electroductos de PVC

se entierran a 0.40 metros para profundidades inferiores se debe cubrir con cemento. En instalaciones externas sujetas a trafico de vehculos pesados se entierran a 0.60 metros.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Se acostumbra usar electroductos de hierro galvanizado. Los electroductos aparentes deben ser firmemente fijados a una distancia mxima de

acuerdo con la siguiente tabla.

TABLA 1.1. DISTANCIA MXIMA ENTRE ELEMENTOS DE FIJACIN

DE ELECTRODUCTOS RIGIDOS METALICOS APARENTES

TAMAO DE ELECTRODUCTO

EN PULGADAS

DISTANCIA MXIMA ENTRE ELEMENTOS

DE FIJACIN EN METROS -

1

1 - 1

2 - 2

mayor o Igual a 3

3.00

3.70

4.30

4.80

6.00

Zanjas

Las zanjas son de utilizacin en industrias con gran nmero de maquinas dispuestas regularmente y cuyo punto de alimentacin sea prximo al piso. No es aconsejable la utilizacin de zanjas en lugares en que haya la posibilidad de la presencia de agua o de otros lquidos en el piso, curtiembres, sector de engarrafamiento en la industria de la cerveza, etc. Solamente los cables unipolares y multipolares pueden ser instalados directamente en las zanjas. No se admite conductores desnudos, se deben tomar medidas preventivas para impedir la penetracin de cuerpos extraos y lquidos que dificulten la disipacin de calor de los conductores o daar la aislacin de los mismos. Los cables deben estar de preferencia dispuestos en una sola capa, pudindose utilizar para ello plataformas instaladas en diferentes niveles.

FIGURA 1.8 CORTE TRANSVERSAL DE UNA ZANJA

Bandejas

Las Bandejas son formas flexibles y practicas de instalar los conductores pero no es recomendable su utilizacin en ambientes de atmsfera agresiva o en lugares sujetos a la presencia de gases combustibles en suspensin. Solo se instalan en bandejas cables aislados

Piso acabado TAPA

L

H Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



unipolares o multipolares y estos cables deben estar dispuestos en una sola capa.

FIGURA 1.9

BANDEJA

Canaletas

A semejanza de las bandejas estas deben ser solo utilizadas en lugares de servicios elctricos o dentro de los cielos rasos no desmontables. En las canaletas pueden ser instaladas conductores aislados, cables unipolares y multipolares. En el caso de conductores aislados slo pueden ser instalados en cajas de paredes macizas, cuyas tapas solo deben ser removidas con herramientas. Es permitida la instalacin de conductores aislados en cajas con paredes perforadas (canaletas ventiladas) y con tapas desmontables sin ayuda de herramientas, en ambientes en los cuales solamente debe tener acceso personas calificadas.

FIGURA 1.10

Escalera para Cables

Este sistema de instalacin de conductores requiere los mismos principios de utilizacin requeridos para las bandejas.

Canaleta con Paredes Macizas

Canaleta con Paredes Perforadas

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



FIGURA 1.11

Electroductos Metlicos (Molduras)

Son fabricados en cobre y aluminio, siendo soportadas por aisladores apropiados y contenidos en un envoltorio, generalmente metlico y de material aislante y rgido. Los electroductos metlicos muchas veces llamados Busway, son fabricados en tamaos estndar y poseen varios accesorios complementarios, tales como curvas, ngulos, enmiendas, todos tambin modulares. Los electroductos metlicos pueden ser ventilados o no, dependiendo del local donde sern utilizados. Solamente deben ser empleados en instalaciones aparentes. Debido a su costo elevado solamente debe ser aplicado en circuitos con elevada corriente de carga.

d) Consideraciones Generales sobre Tableros de Distribucin.

Los Tableros de Distribucin sern construidos de modo que satisfagan las condiciones del ambiente en que son instalados, adems presentarn un buen acabado, rigidez mecnica y una buena disposicin de los equipos e instrumentos. Los Tableros TGF, CCM y TDL instalados en ambiente de atmsfera normal, deben en general presentar un grado de proteccin IP-40, en ambientes de atmsfera contaminada, deben presentar un grado de proteccin IP-54, estos son cerrados y no poseen instrumentos ni pulsadores de accionamiento externo.

Escalera para Cables

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Las principales caractersticas de los Tableros de Distribucin son: Tensin nominal Corriente nominal Resistencia mecnica a los esfuerzos de corto circuito para valor cresta Grado de proteccin Acabado (proteccin y pintura final)

1.4. MEDIO AMBIENTE Todo proyecto de instalacin elctrica industrial debe tener en consideracin las particularidades de las influencias externas, tales como temperatura, altitud, rayos solares, etc. La norma aplicada para los cdigos es la NBR 5410/ 90 1.4.1. TEMPERATURA AMBIENTE

Todo material elctrico, especialmente los conductores, sufren grandes alteraciones en su dimensionamiento en funcin a la temperatura a que son sometidos. La temperatura ambiente que se considera para un determinado componente es la temperatura en la cual este va a ser instalado, resultante de la influencia de todos los dems componentes ubicados en el mismo lugar de operacin sin tomar en cuenta la contribucin trmica del componente considerado. A continuacin se indican los cdigos que se emplean de acuerdo al medio ambiente de la instalacin.

AA1: Congelado: - 60 C a + 5 C; AA2: Muy Fro: - 40 C a + 5 C; AA3: Fro: - 25 C a + 5 C; AA4: Templado: - 5 C a + 40 C; AA5: Caliente: - 5 C a + 40 C; AA6: Muy Caliente: + 5 C a + 60 C.

1.4.2. ALTITUD

Debido al enrarecimiento del aire en altitudes superiores a 1.000 m, algunos componentes elctricos, tales como motores y transformadores, requieren consideraciones especiales en su dimensionamiento. La clasificacin es la siguiente: AC1: Baja: = 2.000 m.

1.4.3. PRESENCIA DE AGUA

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



La presencia de agua es factor preocupante en la seleccin de equipos elctricos. La clasificacin es:

AD1: despreciable; AD2: Cada de gotas de agua; AD3: Aspersin de agua; AD4: Proyeccin de agua; AD5: Chorros de agua; AD6: Olas; AD7: Immersion; AD8: Sumergido;

1.4.4. PRESENCIA DE CUERPOS SLIDOS El polvo ambiental perjudica la aislacion de los equipos principalmente cuando esta asociado a la humedad y a la seguridad de las personas cuando hay posibilidad de contacto accidental, esto implica el establecimiento de la siguiente clasificacin:

AE1: Despreciable AE2: Objetos Pequeos AE3: Objetos muy pequeos AE4: Polvo

1.4.5. PRESENCIA DE SUBSTANCIAS CORROSIVAS O POLUENTES Estas sustancias son altamente perjudcales para los materiales elctricos en general, sobre todo para las aislaciones. La clasificacin de esos ambientes es:

AF1: Despreciable AF2: Agentes corrosivos de origen atmosfrico AF3: Acciones intermitentes o accidentales de productos qumicos corrosivos o poluentes. AF4: Accin permanente de agentes qumicos corrosivos o poluentes en cantidades significativas.

1.4.6. VIBRACIONES

Las vibraciones son perjudiciales al funcionamiento de los equipos, notoriamente a las conexiones elctricas correspondientes, cuya clasificacin es:

AH1: Bajas: Despreciables AH2: Medias: Vibraciones con frecuencia entre 10 y 15 Hz amplitud igual o inferior a 0.15 mm. AH3: Significativas: vibraciones con frecuencia entre 10 y 150 Hz y amplitud igual o inferior a 0.35 mm.

1.4.7. RADIACIN SOLAR

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



La radiacin, principalmente la ultravioleta, altera la estructura de algunos materiales, por lo que la aislacin, que son a base de compuestos plsticos, son las mas perjudicadas. La clasificacin es:

AN1: Despreciable AN2: Significativas

1.4.8. RAYOS Los rayos pueden causar serios daos a los equipos elctricos, tanto por la sobre tensin, como por la incidencia directa sobre los referidos equipos. Su clasificacin es la siguiente:

AQ1:Despreciable AQ2:Indirectos: sobre tensiones en la red de alimentacin AQ3: Directos: incidencia sobre los equipos.

1.4.9. RESISTENCIA ELCTRICA DEL CUERPO HUMANO Las personas estn sujetas al contacto accidental con partes vivas de las instalaciones, cuya seriedad de lesin est directamente asociada a las condiciones de unidad o presencia de agua en el cuerpo. La clasificacin en este caso es:

BB1:Elevada: condicin de piel seca BB2:Normal: condicin de piel hmeda (sudor) BB3:Media: condicin de pies mojados BB4: Mnima: condicin de cuerpo inmerso, tales como piscinas y baeras.

1.4.10. CONTACTO DE LAS PERSONAS CON POTENCIAL DE TIERRA Las personas cuando permanecen en un lugar donde hay presencia de partes elctricas energizadas estn sujetas a riesgos de contacto con partes vivas de esta instalacin, cuyos ambientes se clasifican de esta manera:

BC1:Nulos: personas en locales no conductores BC2:Mnimo: personas que no corren riesgos de contacto en lugares de conductores BC3:Frecuentes: personas en contacto frecuente con elementos conductores BC4:Continuos: personas en contacto continuo con elementos conductores Los proyectistas deben considerar en el proyecto todas las caractersticas referidas al medio ambiente tomando todas las providencias necesarias para este fin de tal forma que el proyecto sea adecuado en lo que se refiere a seguridad del patrimonio y de las personas calificadas o no para el servicio de la electricidad.

1.5. GRADOS DE PROTECCION

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Reflejan la proteccin de los cubculos metlicos en cuanto a la entrada de cuerpos extraos y penetracin de agua por los orificios destinados a la ventilacin o instalacin de instrumentos, por las ranuras de chapas, puertas, etc. Las normas especifican el grado de proteccin a travs de un cdigo compuesto por las letras IP, seguidas de dos nmeros que significan:

a) Primer Nmero Indica el grado de proteccin en cuanto a la penetracin de cuerpos slidos y contactos accidentales, estos son: 0 Sin proteccin 1 Cuerpos extraos con dimensiones arriba de 50 mm 2 Cuerpos extraos con dimensiones arriba de 12 mm 3 Cuerpos extraos con dimensiones arriba de 2.5 mm 4 Cuerpos extraos con dimensiones arriba de 1 mm 5 Proteccin contra acumulacin de polvo 6 Proteccin contra penetracin de polvo

b) Segundo Nmero Indica el grado de proteccin contra la penetracin de agua internamente en la envoltura, o sea: 0 Sin Proteccin

1 Chorros de agua en vertical

2 Chorros de agua hasta una inclinacin de 15 grados con la vertical.

3 Agua de lluvia hasta una inclinacin de 60 grados con la vertical

4 Salpicaduras de agua en todas las direcciones

5 Olas de agua en todas las direcciones

6 Inmersin temporaria

7 Inmersin

8 Sumersin

A travs de las varias combinaciones entre los dos nmeros citados, se puede determinar el grado de proteccin deseado para un determinado tipo de tablero metlico para equipos elctricos, en funcin de su aplicacin en una actividad especifica. Debido a una economa de escala los fabricantes estandarizan sus modelos para un tipo de proteccin, siendo mas comunes el IP 54 destinados a ambientes exteriores y el IP 53 destinados en ambientes interiores.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



1.6. PROTECCION CONTRA RIEZGO DE INCENDIO Y EXPLOSION Las industrias, en general, estn permanentemente sujetas a riesgos de incendio dependiendo del producto que fabrican, son bastante vulnerables a explosiones a lo que normalmente le sigue un incendio. Para prevenir esos riesgos es bueno tomar en cuenta algunas consideraciones como por ejemplo:

a) Todas las partes de las instalaciones elctricas deben ser proyectadas, ejecutadas y conservadas para prevenir los riesgos de incendio y explosiones.

b) Las instalaciones elctricas sujetas a mayor riesgo de incendio y explosin, deben ser protegidas

con dispositivos automticos de proteccin contra sobre tensin y sobre corriente, de deteccin, alarma y extincin de incendios.

c) Los extinguidores de incendios, en las instalaciones elctricas, deben ser de tipo de dixido de

carbono e instalados en lugares sealizados, protegidos de la intemperie. d) Ambientes sujetos a la presencia de gases inflamables tienen que presentar las siguientes

condiciones mnimas de seguridad:

Ser equipados con puertas de tipo corta fuego. Poseer un sistema elctrico de tipo a prueba de explosin. Poseer sealizacin que informe algn riesgo existente.

e) Las partes de las instalaciones elctricas sujetas a acumulacin de electricidad esttica deben ser

aterradas. f) Las partes metlicas de las instalaciones destinadas a distribuir y almacenar los lquidos inflamables

o secos polvorientos y no conductores deben ser conectadas elctricamente entre si a tierra en puntos suficientes para garantizar la descarga continua de toda la electricidad esttica que en ella se acumule.

1.7. CLCULOS ELECTRICOS

El clculo elctrico permitir al proyectista determinar los valores de capacidad de los diversos componentes del sistema con el fin de que sean cuantificados y especificados.

1.7.1. CONSIDERACIONES SOBRE LAS CURVAS DE CARGA

El clculo correcto de los puntos de la curva de carga de una planta industrial solamente es posible obtenerla durante su funcionamiento en rgimen, esto es posible a travs de la informacin del ciclo de operacin de los sectores de produccin. Es necesario idealizar aproximadamente la conformacin de la curva de carga en relacin al tiempo con el fin de determinar una serie de factores que influencian en el dimensionamiento de los componentes elctricos. Las curvas de carga de plantas industriales varan en funcin de la coordinacin de actividades de los diferentes sectores de produccin como tambin en relacin del funcionamiento diario.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



En el primer caso es de inters de la gerencia administrativa mantener controlado el valor de la demanda pico con el fin de disminuir el costo operacional de la empresa. El segundo caso en general es fijado ya durante la concepcin econmica del proyecto.

FIGURA 1.12

A partir de la conformacin de la curva de carga se puede determinar los siguientes factores:

a) Factor de Demanda Es la relacin entre la demanda mxima del sistema y la carga total conectada a ella durante un

intervalo de tiempo considerado. La carga conectada es la suma de las potencias nominales continuas de los aparatos

consumidores de energa elctrica. El factor de demanda es, generalmente, menor que la una unidad. Su valor solamente es unitario si la carga total es conectada simultneamente por un periodo grande.

instPD

F dmax

D mx. = Demanda mxima de instalacin en KW o KVA P inst. =Potencia de carga conectada en KW o KVA

Demanda Mxima o de Pico

Demanda Media

Demanda Kw

Horas

480

288

210

6 12 18 24 0

Pinst = 750 Kw

Demanda Mnima Energa: 6912 KWH

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



La tabla 1.2 indica los factores de demanda para cada agrupacin de motores.

TABLA 1.2

FACTORES DE DEMANDA

NUMERO DE MOTORES EN OPERACIN

FACTOR DE DEMANDA EN %

1 10 11 20 21 50 51 100 > a 100

70 - 80 60 - 70 55 - 60 50 - 60

2) Factor de Carga Es la razn entre la demanda media durante un determinado intervalo de tiempo, y la demanda

mxima registrada en el mismo periodo. El factor de Carga, normalmente, se refiere al periodo de carga diaria, semanal, mensual y anual.

Cuan mayor es el periodo de tiempo al que se relaciona el factor de carga, menor es su valor, por lo tanto el factor de carga anual es menor que el mensual y que a su vez es menor que el semanal y as sucesivamente.

El factor de carga es siempre mayor a cero y menor o igual a uno. El factor de carga mide el grado

en el que la demanda mxima fue mantenida durante el intervalo de tiempo considerado, como tambin muestra que energa esta siendo utilizada en forma racional por parte de una determinada instalacin.

Mantener un elevado factor de carga en el sistema significa obtener los siguientes beneficios:

Optimizacin de la inversin de la instalacin elctrica Aprovechamiento racional y aumento de la vida til de la instalacin elctrica, incluidos los

motores y equipos. Reduccin del valor de demanda pico. El factor de carga se obtiene de la siguiente relacin:

maxDmedD

F cd

Fcd = Factor de Carga diaria Dmed = Demanda media de periodo calculada a travs de la integracin de la curva de

carga de la figura 1.12 lo que equivale al valor del lado del rectngulo correspondiente al eje de la ordenada. El rea del rectngulo es numricamente igual al consumo de energa del periodo.

Dmax = Demanda mxima para un mismo perodo en Kw

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



El factor de carga mensual puede ser calculado por la ecuacin siguiente:

D730C=F

max

Kwhcm

Ckwh = Consumo de energa elctrica durante un periodo de tiempo considerado.

Con base en el factor de carga mensual se puede determinar el precio medio de pago por la energa consumida, o sea:

TC+ DF

TD=P

maxcmme

TC = Tarifa de consumo de energa elctrica, en Bs./Kwh. o US$/Kwh. TD = Tarifa de demanda de energa elctrica, en Bs./Kwh. o US$/KW.

Mejorando el factor de carga se mejora tambin la economa del consumo de energa elctrica,

esto se puede lograr a travs de:

Conservar el consumo y reducir la demanda. Conservar la demanda y aumentar el consumo.

Cada una de ellas tiene una aplicacin tpica. La primera, que se caracteriza como la mas comn, y

peculiar en aquellas industrias que inician un programa de conservacin de energa, manteniendo la misma cantidad de producto fabricado. Es bueno recordar en este punto que, dentro de cualquier producto fabricado, esta contenida una parte de consumo de energa elctrica, esto es de Kwh., y no de demanda en Kw. En el segundo caso manteniendo la produccin, se debe actuar sobre la reduccin de demanda, que puede ser obtenida a travs del cambio de operaciones de ciertas mquinas para otros intervalos de tiempo de bajo consumo en la curva de carga de la instalacin. Eso requiere la alteracin en los turnos de servicio y a veces el aumento en la mano de obra.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



EJEMPLO DE APLICACION

Las siguientes figuras representan situaciones operativas de una planta industrial respectivamente antes y despus de la aplicacin de un estudio de mejora del factor de carga, conservando el mismo nivel de produccin.

FIGURA 1.13

Antes de aplicar una mejora en el factor de carga (Fc)

FIGURA 1.14

Despus de aplicar una mejora en el Factor de Carga (Fc).

Pico de Carga

Demanda Kw

Horas

171

160

6 12 18 24 0

Demanda Mxima

E = 100.000

Demanda Kw

Horas

330

75

20 6 12 18 24 0

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



a) Determinar la economa de energa elctrica resultante, o sea:

Factor de Carga

0.41=

330730000100

=F ca .

Valor de la cuenta de energa TC = 0,03185 $us./Kwh TD = 3,84 $us./Kwh La factura correspondiente valdr: Fa = (100.000 x 0,03185) + (330 x 3,84) Fa = 4.425,20 ($us.) Precio medio de pago es:

.$ Kwh0,04468us=0,03185+7300.413,84

=Pmed

b) Despus de adoptar medidas para mejorar el Fc. Factor de Carga

8171

.0.=

730000100

=F ca

Valor de la cuenta de energa Fa = (100.000 x 0,03185) + (171 x 3,84) Fa = 3.841,64 ($us.) Precio medio de pago .3842$

8Kwh0,0us=0,03185+

7300.3,84

=P med

Economa porcentual resultante

15,8%=100

3841,643841,64-4452,20

=F

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Es notoria la diferencia de cuenta de energa elctrica que se pagar si se produce una mejora en el Factor de Carga de la industria.

Para la mejora del factor de carga se puede tambin seguir otros mtodos que pueden dar excelentes resultados como ser:

a) Control automtico de demanda Esta metodologa consiste en separar ciertas cargas de los sectores definidos y alimentarlos a

travs de circuitos exclusivos comandados por un dispositivo sensor de la demanda, regulado para operar en la desconexin de dichas cargas toda vez que la demanda este por llegar a su valor mximo predeterminado. No todas las cargas se prestan a cumplir este objetivo pues no se recomienda que el proceso industrial sea afectado.

Por las caractersticas propias, las cargas seleccionadas son:

Sistema de aire acondicionado Estufas Hornos de alta temperatura Cmaras frigorficas

Es necesario realizar un anlisis de consecuencias prcticas resultantes de este mtodo para que

el proceso productivo no sea afectado. Por ejemplo, la desconexin del sistema de climatizacin de una industria textil por un tiempo excesivo podr traer serias consecuencias en cuanto a la calidad de produccin.

b) Reprogramacin de operaciones de las cargas Consiste en establecer horarios de operacin de algunas mquinas de gran tamao en ciertos

sectores de produccin, redistribuyendo el funcionamiento de estas cargas en perodos de menor consumo de energa elctrica. Esas acciones pueden ser imposibles para determinadas industrias, como aquellas que operan con factores de carga elevados, tal como la industria de cemento, pero es perfectamente factible para otros tipos de plantas industriales.

c) Factor de Prdida Es la relacin entre la perdida de potencia en la demanda media y la prdida de potencia en la

demanda mxima, considerando un intervalo de tiempo especificado. El factor de prdida en la aplicacin prctica es tomado como una funcin del factor de carga y tiene

poca aplicacin de los proyectos industriales en su mayora.

)F(0,70+)F(0,30=F 2ccpe

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



d) Factor de Simultaneidad Es la relacin entre la demanda mxima de un grupo de equipos y la suma de las demandas

individuales de estos aparatos, en un intervalo de tiempo considerado. La aplicacin del factor de simultaneidad en instalaciones industriales debe ser precedida de un

estudio minucioso a fin de evitar el subdimencionamiento de los circuitos de los equipos. La tasa de variacin de disminucin del factor de simultaneidad en general depende de

heterogeneidades de las cargas. El factor de simultaneidad es siempre menor a la unidad.

TABLA 1.3

FACTORES DE SIMULTANEIDAD

APARATOS NUMERO DE APARATOS

2 4 5 8 10 15 20 50

Motores de 3/4 a 2,5

cv 0,85 0,80 0,75 0,70 0,60 0,55 0,50 0,40

Motores de 3 a 15

cv 0,85 0,80 0,75 0,75 0,70 0,65 0,55 0,45

Motores de 20 a 40

cv 0,80 0,80 0,80 0,75 0,65 0,60 0,60 0,50

Arriba de 40 cv 0,90 0,80 0,70 0,70 0,65 0,65 0,65 0,60

Rectificadores 0,90 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,70 0,70

Soldadores 0,45 0,45 0,45 0,40 0,40 0,30 0,30 0,30

Hornos resistivos 1,00 1,00 - - - - - -

Hornos de

Induccin 1,00 1,00 - - - - - -

e) Factor de Utilizacin Es el factor por el cual debe ser multiplicada la potencia nominal de los equipos para obtener la

potencia media absorbida por los mismos en las condiciones de uso en los diferentes equipos. Ante la falta de datos mas precisos puede ser adoptado un factor de utilizacin igual a 0.75 para

motores, en cuanto a equipos de iluminacin y aire acondicionado, el factor de utilizacin debe ser unitario.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



TABLA 1.4

FACTORES DE UTILIZACION

APARATOS FACTOR DE UTILIZACION

Hornos 1,00

Secadoras, Calderas 1,00

Hornos de Induccin 1,00

Motores de 3/4 a 2,5 cv 0,70

Motores de 3 a 15 cv 0,83

Motores de 20 a 40 cv 0,85

Arriba de 40 cv 0,87

Rectificadores 1,00

Soldadores 1,00

1.7.2. DETERMINACION DE LA DEMANDA

Cabe al proyectista la decisin sobre la previsin de la demanda de instalacin, la cual debe ser tomada en funcin de las caractersticas de la carga y del tipo de operacin de la industria. La demanda de las cargas de iluminacin, tomas y aparatos domsticos se encuentran especificados en el reglamento para instalaciones elctricas de baja tensin aprobado por la SIB. Solamente tomaremos en cuenta las demandas de los tableros de distribucin como se detalla a continuacin:

a) Demanda de los Tableros CCM y TDL

Se obtiene sumando las demandas individuales de los aparatos, y se multiplica el resultado por el respectivo factor de simultaneidad entre los aparatos considerados.

Para los tableros de iluminacin con lmparas de descarga se utiliza reactor con alto factor de potencia y conviene admitir un factor de multiplicacin sobre la potencia nominal de las lmparas para de esta manera compensar las perdidas propias del reactor y de las corrientes armnicas. Este factor puede ser considerado igual a 1,8 u otro valor, de conformidad con la especificacin del fabricante.

b) Demanda del Tablero Distribucin General

Es obtenida sumando las demandas concentradas en los tableros de distribucin y se aplica el factor de simultaneidad adecuado. Si no se conoce ese factor con cierta precisin, se debe adoptar el valor unitario.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



Es conveniente informarse, de los responsables de la industria, sus planes de expansin, a fin de prever la carga futura, dejando, por ejemplo una reserva de espacio en la subestacin o carga en el transformador.

EJEMPLO DE APLICACIN

FIGURA 1.15

Considerar la industria representada en la figura 1.15 siendo los motores (1) de 75 cv, los motores (2) de 30 cv y los motores (3) de 50 cv. Determinar las demandas de los CCM1, CCM2, TDL y TGF y la potencia necesaria del transformador de la subestacin. Considerar que todas las lmparas sean de descarga y los aparatos de iluminacin compensados (alto factor de potencia). Todos los motores son de induccin, rotor en jaula y de IV polos.

a) Demanda de motores individuales Motores de 75 (cv)

FP=D umnm

3.187.0 TablaF um

)( cv65,2=0,8775=D m

TR

D M

TGF TDL

CCM1

CCM2

1

1 1 1 1

1

1

1

1

1

2

3

2 2 2 2

2 2 2 2 2

3 3 3 3

150 x 40 W - F 52 x 100 W - I

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



red)la de solicitada(Potencia )(65

KVA60,6=0,860,92

0,736,2=D 1

0.92 = (Rendimiento) 0.86 = Fp (Tabla 5.3) Motor de 30 (cv)

)( cv25,5=0,8530=Dm

)( KVA25,1=0,830,90

0,73625,5=D 2

Motor de 50 (cv)

)( cv43,5=0,8750=D m

)( KVA40,4=0,860,92

0,73643,5=D 3

b) Demanda de los Tableros de distribucin CCM1

FDN=D sm1mccm 111

10=N m 1

2.11 Tabla0,65=F sm

)(1 KVA393,9=0,6560,610=D ccm CCM2

FDN+FDN=D sm3msm2mccm 33222 10=N m 2 53 =N m

0,65=F sm2 703 0,=F sm

)(2 Kw304,5=0,7040,45+0,6525,110=D ccm

(KVA)

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



c) Demanda del Tablero de Distribucin General (demanda mxima)

)( LuzdeTableroKVA16,5=1000

10052+

10000,95401501,8

=D TDL

1,8=F m (Factor de Multiplicacin para compensar las prdidas del reactor)

D+D+D= D=D TDLccmccmmaxTGF 21

)(7155.165.3049.393 KVA =D TGF

d) Potencia nominal del transformador Se pueden utilizar las siguientes soluciones: Transformador de 750 Kva., 1 Transformador de 500 Kva., y otro de 225 Kva., operando en paralelo. 1 Transformador de 500 Kva., y otro de 300 Kva., operando en paralelo. e) Clculo del Factor de Demanda

P+0,736]0,860,92505

+0,830,903010

+0,860,927510

[=P iluminst

D=P TDLilum

KVA1242,3=P inst 0,57=

1242,3715

=P

D=Finst

maxd

1.7.3. CLCULO DE LOS CONDUCTORES

A partir de la potencia nominal de los equipos, se debe proceder al clculo de la seccin de los conductores de cada circuito.

1.7.4 CLCULO DE LAS CORRIENTES DE CORTO CIRCUITO Conocidas todas las secciones de los conductores y ya teniendo definida la concepcin de la

distribucin del sistema y de la red de alimentacin se debe determinar las corrientes de corto circuito.

1.7.5 CLCULO DE LOS VALORES DE PARTIDA DE LOS MOTORES Se trata de conocer las condiciones de la red durante la partida de los motores.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw



1.7.6. CLCULO DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIN Y COMANDO A partir de los valores de la corriente de corto circuito y de la partida de los motores, se elabora un

esquema de proteccin y comando. 1.7.7. CLCULO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA Para este clculo se requiere del conocimiento previo de la naturaleza del suelo, de las corrientes

de falla fase-tierra y de los tiempos de actuacin de los dispositivos de proteccin. 1.7.8. DIAGRAMA UNIFILAR Para el comprender la operacin de una instalacin elctrica es fundamental la elaboracin de un

diagrama unifilar, donde se representa los siguientes elementos:

Llaves, fusibles, seccionadores, contactores y disyuntores con sus respectivas capacidades nominales y de interrupcin. Seccin de los conductores y tipos (monofsicos, o trifsicos). Seccin de las barras. Indicacin de la corriente nominal de los fusibles. Indicacin de la corriente nominal de los rels y su faja de actuacin. Potencia, tensin primaria y secundaria, adems de la impedancia de los transformadores. Para-rayos, muflas. CTs PTs con su relacin de transformacin. Posicin de la medicin de tensin y corriente. Lmparas de sealizacin.

1. Para-rayos,

2. Llaves fusibles indicadoras de distribucin,

3. Mufla terminal,

4. Cables aislados con PVC para 15 Kv,

5. Transformador de corriente para medicin,

6. Transformador de potencia,

7. Aislador de pasada,

8. Llave seccionadora tripolar,

9. Rel electromagntico primario de accin

directa,

10. Disyuntor tripolar de pequeo volumen de

aceite

11. Transformador de potencia,

12. Cable aislado para 750 V,

13. Disyuntor termo magntico,

14. Fusible tipo NH - 160 A,

15. Ampermetro,

16. Conmutador para ampermetro,

17. Conjunto de fusibles diazet,

18. Lmpara de sealizacin,

19. Conmutador para voltmetro,

20. Voltmetro,

21. Llave seccionadora tripolar,

22. Contactor tripolar,

23. Rel trmico.

24. Moto

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 85

Un diagrama unifilar tpico de una industria que consta de estos elementos se muestra a continuacin:

A

V

M

Alimentacin de la concesionaria

Punto de Entrega

Puesto de Medicin

Puesto de Proteccin

Puesto de Transformacin

Tablero General

de Fuerza

Barra de Baja Tensin

Centro de Control

de Motores

X

1 2

3

4

5 6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16 17

18

19 20

21

22

23

14

24

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 86

1.7.9. MEMORIA DESCRIPTIVA Debe contener la informacin necesaria para el entendimiento del proyecto. Entre las cuales estn:

Finalidad del proyecto, Carga prevista y demanda, Tipo de subestacin, Proteccin y comando de todos los aparatos utilizados, Caractersticas de los equipos de proteccin y comando, as como los

transformadores, cables, tableros y otros, Memoria de todo el clculo, Relacin completa del material,

1.8. SIMBOLOGIA Todo proyecto de instalacin elctrica requiere la adopcin de una simbologa que represente los diversos materiales adoptados. Dentro de un mismo proyecto se debe siempre adoptar slo una simbologa, a fin de evitar dudas e interpretaciones errneas. La simbologa presentada a continuacin fue elaborada a partir de la norma ABNT y el reglamento de instalaciones en baja tensin aprobado por la SIB.

Conductor Subterrneo

Conductor Areo

Conductor Empotrado

Conductor en Zanja

U Conductor en Bandeja

Conductor de Proteccin

Conductor Telefnico

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 87

Caja de Derivaciones

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 88

Terminal de Cables (Mufla)

Barra Principal

Tablero de Distribucin Parcial

Puesta a Masa

Protector de Sobre tensin

Transformador

Fusible

Fusible Tripolar

Interruptor

Interruptor con Disparador Trmico

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 89

Interruptor con Disparador Magntico

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 90

Selector (2 Posiciones)

Rel Trmico

Motor

Generador

Para rayos

Capacitor

Medidor

Llave Fusible

Llave Estrella Tringulo

D Campanilla

Lmpara de Sealizacin

! Detector Automtico de Incendios

M

G

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 91

CAPITULO 2

DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES ELCTRICOS 2.1. INTRODUCCIN Para el dimensionamiento de los conductores se debe realizar un anlisis detallado de las condiciones de la instalacin y de la carga existente. Ya que un mal dimensionamiento puede provocar una operacin inadecuada de la carga adems de representar un elevado riesgo de incendio, principalmente si esta asociado a un deficiente proyecto de proteccin. Los factores que intervienen son:

Tensin nominal

Frecuencia Nominal

Potencia de carga

Corriente de carga

Tipo de sistema (Monofsico Trifsico)

Condiciones del Ambiente

Tipo de carga

Distancia de la carga al punto de suministro

Corriente de corto Circuito

Para que un conductor este bien dimensionado se tiene que tomar en cuenta tambin los elementos de proteccin asociados al proyecto de manera que las sobrecargas y sobrecorrientes no afecten la aislacin del conductor. 2.2. TIPOS DE CONDUCTORES La mayora de las instalaciones industriales emplean el cobre como elemento conductor. El uso del conductor de aluminio en este tipo de instalacin es muy reducido, a pesar del precio en el mercado que es significativamente menor al de los conductores de cobre. De hecho los conductores de aluminio necesitan de cuidados mayores en la manipulacin e instalacin, debido a sus caractersticas mecnicas. De forma general, las conexiones con conductores de aluminio son consideradas como punto vulnerable de una instalacin, ya que necesita de mano de obra de buena calidad y tcnicas apropiadas.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 92

Capa Aislante de PVC

Hilos de Cobre

Los conductores de cobre tiene diferentes tipos de aislacin, siendo los ms usados el PVC (Clorato de polivinilo), EPR (etileno - propileno), XLPE (Polietileno reticulado), cada uno con sus caractersticas qumicas, elctricas y mecnicas propias. Los conductores son denominados aislados cuando estn dotados de una capa aislante, sin capa de proteccin. Los conductores pueden ser unipolares, cuando solo poseen un hilo conductor y una capa aislante. Cuando esta constituido por varios conductores aislados en un conjunto y protegido adems por una capa externa se denomina multipolar. FIGURA 2.1 FIGURA 2.2 CONDUCTOR AISLADO DE COBRE CABLE DE COBRE UNIPOLAR

FIGURA 2.3

CABLE DE COBRE TRIPOLAR

Capa aislante de PVC

Hilo de cobre

Capa de Proteccin de PVC

Capa Aislante de PVC

Hilos de Cobre

Capa de Proteccin de PVC

Capa de Proteccin Interna

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 93

Los cables de alta tensin tienen una constitucin ms compleja en comparacin con los de baja tensin, debido principalmente a los elevados gradientes de tensin al que estn sometidos. La aislacin de los conductores es designada por el valor nominal de la tensin que soporta entre fases, que es normalizada en 750 V. Y la aislacin de los conductores unipolares es designada por los valores nominales de las tensiones que soportan respectivamente entre fase y tierra y que esta normalizada en 600 o 1000 V. Para hilos y cables de baja tensin. 2.3 SISTEMA DE DISTRIBUCIN Dependiendo de la carga y el tipo de instalacin se puede utilizar varios sistemas, como: 2.3.1 SISTEMA DE CONDUCTORES VIVOS Considerando solo los sistemas de corriente alterna se tiene:

a) SISTEMA MONOFSICO (F-N) Este sistema es comnmente utilizado para instalaciones residenciales con un nmero

reducido de unidades de consumo y de pequea carga. Su configuracin es la siguiente:

FIGURA 2.4 SISTEMA MONOFASICO

b) SISTEMA BIFSICO SIMTRICO (2-F-N)

Comnmente conocido como sistema monofsico a tres conductores, es empleado en pequeas instalaciones residenciales y comerciales, donde hay cargas de iluminacin y motores. Su uso es limitado y tiene la configuracin que se muestra a continuacin.

Aterramiento

Secundario del Transformador 220 V

F

N

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 94

220 V 380 V

220 V 380 V

Secundario del Transformador

FIGURA 2.5 SISTEMA BIFSICO

c) SISTEMA TRIFSICO (3 F)

Este sistema puede estar conectado en delta o en estrella pero con el neutro aislado. Se usa principalmente en instalaciones industriales donde los motores representan la carga preponderante. FIGURA 2.6 FIGURA 2.7

SISTEMA TRIFSICO EN DELTA () SISTENA TRIFSICO EN ESTRELLA ()

d) SISTEMA TRIFSICO (4Hilos) Es el sistema de distribucin ms utilizado en las instalaciones industriales. Normalmente

se usa estrella con el neutro aterrado.

380 V 380 V

Secundario del Transformador

Aterramiento

220 V

F

F

110 V

110V

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 95

FIGURA 2.8 SISTEMA TRIFSICO (3F-N)

2.3.2 SISTEMA DE ATERRAMIENTO Para clasificar los sistemas de aterramiento se utiliza el siguiente cdigo de letras.

Primera letra:

Relacin entre la alimentacin y tierra. T = La conexin de un punto con la tierra. I = Aislacin de todas las partes activas con relacin a tierra conexin de un punto

con tierra a travs de una impedancia.

Segunda letra:

Relacin entre las masas de la instalacin elctrica y tierra. T = Masas conectadas directamente a tierra.

N = Masa conectada directamente al punto de la alimentacin de puesta a tierra (En alterna este punto es normalmente el neutro).

Otras letras:

Disposicin del conductor neutro y de proteccin.

S = Funciones del neutro y de proteccin aseguradas por conductores separados.

C = Funciones de neutro y de proteccin aseguradas por un solo conductor.

Las instalaciones de acuerdo a normas, deben ser ejecutadas de acuerdo con uno de los siguientes sistemas:

380 V

PEN R S T

220 V

380 V

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 96

R S T N PE

a) SISTEMA TN

Este sistema tiene un punto directamente aterrado (T) las masas de la instalacin estn conectadas a este punto a travs de conductores de proteccin (N). De acuerdo con la disposicin del conductor neutro y el de proteccin se consideran 3 tipos de esquemas TN, los cuales son TN-S, TN-C, TN-C-S.

SISTEMA TN-S

Es aquel en el cual el conductor neutro y el de proteccin son distintos se conoce comnmente como sistema de 5 conductores. En este caso el conductor de proteccin se conecta a la malla de tierra en el origen del sistema, por lo que la subestacin conecta a todas las masas de la instalacin la cual esta compuesta principalmente por la carcaza de los motores, de los transformadores, por los tableros metlicos, soporte de los aisladores, etc. El conductor de proteccin es responsable de la conduccin de las corrientes de defecto entre la fase y las masas.

Las masas conectadas solidamente al conductor de proteccin PE (proteccin de tierra) pueden sufrir sobre tensiones debido a la elevacin de tensin del punto neutro del sistema cuando este conductor es recorrido por una corriente de defecto.

FIGURA 2.9 SISTEMA TN-S

Los dispositivos de proteccin y las secciones del conductor se escogern de forma que si ocurre una falla en cualquier punto de impedancia despreciable entre un conductor de fase y el conductor de proteccin o una masa, la apertura sea automtica en un tiempo mximo igual al especificado. Esto ocurre si se cumple la siguiente condicin:

ZS x Ift = Vft

Secundario del trafo

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 97

Zs= Impedancia que da paso a la corriente de falla. IFT= Corriente de falla fase tierra que asegura el disparo de la proteccin Vft= Tensin nominal entre fase y tierra. Todas las masas de la instalacin se conectarn a un conductor de proteccin.

SISTEMA TN-C En este sistema las funciones del neutro y de proteccin las realiza un solo conductor a lo largo de todo el sistema. Se conoce como sistema de 4 conductores. El conductor neutro se conecta a la malla de tierra en el origen del sistema por lo que la subestacin conecta a las masas de la instalacin. De esta forma el neutro adems de conducir la corriente de desequilibrio del sistema es tambin responsable de la conduccin de la corriente de falla. El sistema TN-C es uno de los ms utilizados en instalaciones de pequeo y medio porte, ya que se reduce el costo por la no utilizacin del quinto conductor.

FIGURA 2.10

SISTEMA TN-C Es importante observar que la rotura del conductor neutro en el sistema TN-C hace que las masas de los equipos estn al potencial de fase, como se puede observar en siguiente grafico:

MASA Aterramiento de alimentacin

R


S

PEN

T

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 98

FIGURA 2.11

SISTEMA TN-C Es conveniente realizar varios aterramientos en este sistema, para garantizar que en caso de falla el potencial resultante de las masas y del conductor de proteccin permanezcan lo mas prximo posible al potencial de tierra.

SISTEMAS TN-C-S Las funciones de neutro y de proteccin se combinan en un solo conductor en una parte del sistema.

FIGURA 2.12

SISTEMA TN-C-S

R


S

PEN

T

PE

R

S

T N

MASA MASA

Aterramiento de Alimentacin

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 99

b) SISTEMA TT

Este sistema tiene un punto de alimentacin directamente aterrado y las masas de la instalacin estn conectadas a electrodos de aterramiento independientes del electrodo de alimentacin. En el sistema TT de forma contraria a TN las masas no estn sujetas a sobre tensiones debido a la cada de tensin en el neutro tanto para la corriente normal como para la corriente de falla entre fase y neutro. Para asegurar que no ocurra una falla entre la fase y la masa el dispositivo de proteccin debe abrir el circuito de alimentacin por lo que la tensin de contacto no debe ser superior a la tensin de contacto limite. Para lo cual se establece la siguiente condicin.

Rt x Ift < Vt Rt = Resistencia de aterramiento de las masas. Vt = Tensin de contacto lmite.

FIGURA 2.13

SISTEMA TT.

c) SISTEMA IT

Este sistema no tiene su punto de alimentacin directamente aterrado, sino que la instalacin se aterra a travs de una impedancia de valor elevado que se conecta a un punto del neutro artificial.

R S T N

PE PE

Masa Masa

Aterramiento de alimentacin Ze

on P

DF D

river

Tria

l

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 100

En caso de que la conexin sea en delta es necesario utilizar un transformador de aterramiento.

FIGURA 2.14 SISTEMA IT

Cuando se considera una falla a tierra, debido a la presencia de una impedancia elevada; la corriente es de pequea intensidad, por lo que en este caso no es necesario que el circuito sea abierto. En el caso de que ocurriera una segunda falla a masa o tierra en forma simultnea a la primera, las corrientes de falla asumen valores extremadamente elevados, pues esto representa un corto circuito entre dos fases y las corrientes de falla asumen valores extremadamente elevados. El sistema IT se caracteriza porque la corriente resultante de una sola falla fase-masa no posee intensidad suficiente como para provocar la aparicin de tensiones peligrosas.

2.4 CRITERIOS PARA LA DIVISIN DE LOS CIRCUITOS Para que una instalacin elctrica tenga el desempeo satisfactorio, debe ser proyectado tomando en cuenta los siguientes criterios:

Toda instalacin debe ser divida en varios circuitos de acuerdo con las necesidades, a fin de: - Evitar algn peligro y adems limitar las consecuencias de una falla. - Facilitar todas las verificaciones y ensayos.

Z

R S T N

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 101

Cada circuito se divide de forma que pueda ser seccionado sin riesgo de alimentacin inadvertida a travs de otro circuito.

Los circuitos terminales se individualizan para cada equipo de acuerdo a la funcin

que cumple. En las instalaciones trifsicas las cargas deben distribuirse entre las fases de modo

que se obtenga el mayor equilibrio posible.

Se debe proveer tambin distintos circuitos para las partes donde la alimentacin debe ser comandada separadamente; como los circuitos de seguridad de algunos servicios esenciales, de forma que estas no sean afectadas por falla de otros circuitos.

Es conveniente prever una capacidad de reserva en los circuitos que alimentan a varias cargas. Esta se realiza dentro de las expectativas de crecimiento de carga, de esta forma se cuidara una saturacin en la capacidad de entrega de energa. Tampoco es conveniente sobredimensionar la instalacin porque acarrea costos no justificados. 2.5 CRITERIOS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE LA SECCIN MINIMA DE LOS CONDUCTORES La seccin mnima de los conductores debe satisfacer en forma simultnea a 3 criterios:

Capacidad de conduccin de corriente. Lmite de cada de tensin. Capacidad de conduccin de la corriente de corto - circuito por un tiempo limitado.

Durante la elaboracin de un proyecto, los conductores son inicialmente dimensionados tomando en cuenta los dos primeros criterios arriba mencionados. Sin embargo cuando se realiza el dimencionamiento de las protecciones basado en otros parmetros como ser la intensidad de corriente de falla es necesario comparar los valores de estos y sus respectivos tiempos de duracin con los valores mximos admitidos por la aislacin de los conductores utilizados. 2.5.1 CRITERIO DE LA CAPACIDAD DE CONDUCCIN DE CORRIENTE

Determina el valor de la mxima corriente que recorrer por el conductor de acuerdo con la forma de instalacin. A continuacin la tabla 2.1 nos indica la forma de instalacin de los conductores elctricos usados en las instalaciones industriales.

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 102

TABLA 2.1

1 Conductores aislados, unipolares multipolares en electroducto

dentro de una pared trmicamente aislado. 2 Conductores aislados unipolares o multipolares directamente

dentro de una pared aislada.

A

3 Conductores aislados unipolares multipolares en electroducto dentro de una zanja cerrada

1 Conductores aislados unipolares en electroducto aparente 2 Conductores aislados unipolares en zanja 3 Conductores aislados unipolares en moldura 4 Conductores aislados unipolares multipolares en electroducto

dentro una zanja abierta o ventilada. 5 Conductores aislados unipolares en electroducto dentro una pared.

B

6 Conductores aislados unipolares contenidos en bloques huecos. 1 Conductores unipolares multipolares directamente fijado en pared

techo 2 Cables unipolares multipolares dentro de una pared 3 Cables unipolar multipolar en zanja abierta ventilada 4 Cable multipolar en electroducto aparente

C

5 Cable multipolar en Zanja 1 Cable unipolar multipolar en electroducto enterrado en el suelo 2 Cable unipolar multipolar enterrado directamente

D

3 Cable unipolar multipolar en zanja cerrada E 1 Cable multipolar al aire libre F 2 Conductores aislados cables unipolares agrupados al aire libre G 3 Conductores aislados cables unipolares espaciados al aire libre H 1 Cables multipolares en bandejas no perforadas J 1 Cables multipolares en bandejas perforadas K 1 Cables multipolares en bandejas verticales perforadas L 1 Cables multipolares en soportes o en escaleras M 1 Cables unipolares en bandejas no perforadas N 1 Cables unipolares en bandejas perforadas P 1 Cables unipolares en bandeja vertical perforada Q 1 Cables unipolares en soportes o escaleras

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 103

TABLA 2.2

CAPACIDAD DE CONDUCCIN DE CORRIENTE PARA LAS MANERAS DE INSTALAR A, B, C Y D DE LA TABLA 2.1

o Conductores con aislacin PVC o Temperatura del conductor: 70 C o Temperatura Ambiente 30 C para instalaciones no subterrneas y

20 C para instalaciones subterrneas

MANERA DE INSTALAR A B C D

mm2

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

1.0 1.5 2.5 4 6

10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

11.0 14.5 19.5 26.0 34.0 46.0 61.0 80.0 99.0 119.0 151.0 182.0 210.0 240.0 273.0 320.0 367.0

10.5 13.0 18.0 24.0 31.0 42.0 56.0 73.0 89.0 108.0 136.0 164.0 188.0 216.0 248.0 286.0 328.0

13.5 17.5 24.0 32.0 41.0 57.0 76.0 101.0 125.0 151.0 192.0 232.0 269.0 307.0 353.0 415.0 472.0

12.0 15.5 21.0 28.0 36.0 50.0 68.0 89.0 111.0 134.0 171.0 207.0 239.0 275.0 314.0 369.0 420.0

15.0 19.5 26.0 35.0 46.0 63.0 85.0 112.0 138.0 168.0 213.0 258.0 299.0 344.0 392.0 461.0 530.0

13.5 17.5 24.0 32.0 41.0 57.0 76.0 96.0 119.0 144.0 184.0 223.0 259.0 294.0 341.0 403.0 464.0

17.5 22.0 29.0 38.0 47.0 63.0 81.0

104.0 125.0 148.0 183.0 216.0 246.0 278.0 312.0 360.0 407.0

14.5 18.0 24.0 31.0 39.0 52.0 67.0 86.0

103.0 122.0 151.0 179.0 203.0 230.0 257.0 297.0 336.0

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 104

Tabla 2.3 CAPACIDAD DE CONDUCCIN DE CORRIENTE

PARA LAS MANERAS DE INSTALAR A, B, C Y D DE LA TABLA 2.1

o Conductores con aislacin XLPE o Temperatura del conductor: 90C

MANERA DE INSTALAR

A B C D Temperatura

Ambiente 30 C para

instalaciones no subterrneas y

20 C para instalaciones subterrneas Seccin mm2

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

2 Conductores

Cargados

3 Conductores

Cargados

1.0 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95

120 150 185 240 300

15.0 19.0 26.0 35.0 45.0 61.0 81.0 106.0 131.0 158.0 200.0 241.0 278.0 318.0 362.0 424.0 486.0

13.5 17.0 23.0 31.0 40.0 54.0 73.0 95.0 117.0 141.0 179.0 216.0 249.0 285.0 324.0 380.0 435.0

18.0 23.0 31.0 42.0 54.0 74.0 100.0 133.0 164.0 198.0 254.0 306.0 354.0 412.0 470.0 553.0 636.0

16.0 20.0 27.0 37.0 48.0 66.0 89.0 117.0 144.0 175.0 222.0 269.0 312.0 367.0 418.0 492.0 565.0

19.0 24.0 33.0 45.0 58.0 80.0 107.0 138.0 171.0 210.0 269.0 328.0 382.0 441.0 506.0 599.0 693.0

17.0 22.0 30.0 40.0 52.0 71.0 96.0 119.0 147.0 179.0 229.0 278.0 322.0 371.0 424.0 500.0 576.0

21.0 26.0 34.0 44.0 56.0 73.0 95.0 121.0 146.0 173.0 213.0 252.0 287.0 324.0 363.0 419.0 474.0

17.5 22.0 29.0 37.0 46.0 61.0 79.0

101.0 122.0 144.0 178.0 211.0 240.0 271.0 304.0 351.0 396.0

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 105

TABLA 2.4

CAPACIDAD DE CORRIENTE PARA LAS MANERAS DE INSTALAR E, G, F. o Conductores con aislacin PVC MANERA DE INSTALAR DEFINIDAS EN TAB. 2.1

Cables multipolares Cables unipolares E F F F F G G

3 conductores aislados o 3 cables unipolares

Seccin

mm2 Cables

bipolares Cables

tripolares 2

conductores aislados o 2 Cables

unipolares

Conductores aislados Cables

unipolares Contiguos Espaciados

horizontal-mente

Espaciados Verticalmente

1 2 3 4 5 6 7

1.5

2.5

4

6

10

16

25

35

50

70

95

120

150

185

240

300

22.0

30.0

40.0

51.0

70.0

94.0

115.0

148.0

181.0

232.0

282.0

328.0

379.0

434.0

513.0

594.0

18.5

25.0

34.0

43.0

60.0

80.0

101.0

126.0

153.0

196.0

238.0

276.0

319.0

364.0

430.0

497.0

23.0

31.0

42.0

53.0

71.0

95.0

131.0

162.0

196.0

251.0

304.0

352.0

406.0

463.0

546.0

629.0

19.0

26.0

35.0

45.0

60.0

81.0

110.0

137.0

167.0

216.0

264.0

307.0

356.0

407.0

482.0

556.0

19.0

26.0

36.0

46.0

62.0

83.0

114.0

143.0

174.0

225.0

275.0

320.

371.0

426.0

504.0

582.0

26.0

35.0

47.0

60.0

81.0

108.0

146.0

181.0

219.0

281.0

341.0

396.0

456.0

521.0

615.0

709.0

22.0

30.0

41.0

52.0

70.0

94.0

130.0

162.0

197.0

254.0

311.0

362.0

419.0

480.0

569.0

659.0

D

D

D

Zeon

PDF

Driv

er T

rial

www.

zeon

.com.

tw

Pgina 106

TABLA 2.5

CAPACIDAD DE CONDUCCIN DE CORRIENTE E, F, G, (FORMAS DE INSTALACIN)

o Conductores con aislacin XLPE EPR o Temperatura del conductor 90C

Cables multipolares Cables unipolares E E F F F G G

Seccin

Mm2

Cables

bipolare

s

Cables

Tripolares

tetrapolar

es

2

conductores

aislados o

2 Cables

unipolares

Conductores

aislados o

Cables

Unipolares

3 conductores

aislados o

3 cables

Unipolares

Contiguos

3 conductores

aislados o 3

cables unipolares

espaciados

horizontalmente

3 conductores

aislados o 3

cables unipolares

espaciados

verticalmente

1 2 3 4 5 6 7

1.5

2.5

4

6

10

16

25

35

50

70

95

120

150

185

240

300

26.0

36.0

49.0

63.0

86.0

115.0

149.0

185.0

225.0

289.0

352.0

410.0

473.0

542.0

641.0

741.0

23.0

32.0

42.0

54.0

75.0

100.0

127.0

157.0

192.0

246.0

398.0

346.0

399.0

456.0

538.0

620.0

27.0

37.0

50.0

65.0

90.0

121.0

161.0

200.0

242.0

310.0

377.0

437.0

504.0

575.0

679.0

783.0

21.0

29.0

40.0

52.0

74.0

101.0

135.0

169.0

207.0

268.0

328.0

382.0

443.0

509.0

604.0

699.

Documents

Circuitos Electricos Industriales